Model Matematika Difusi Air pada Beton Biasa

Dalam perkembangan peradaban manusia khususnya dalam hal bangunan, sejak zaman dahulu telah dikenal fungsi bahan sejenis semen. Sebelum mencapai bentuk seperti sekarang, pada awalnya perekat dan penguat bangunan ini merupakan hasil percampuran batu kapur dan abu vulkanis. Ada juga yang mengguanakan bahan lain, sebagai contoh: Candi Borobudur atau Candi Prambanan di Indonesia ataupun jembatan di China yang menggunakan ketan sebagai perekat; Ataupun menggunakan aspal alam sebagaimana peradaban di Mahenjo Daro dan Harappa di India; serta bahan lainnya sebagaimana yang digunakan pada bangunan kuno yang dijumpai di Pulau Buton.
Setelah pada abad ke-18 tepatnya pada tahun 1824 Joseph Aspdin seorang insinyur berkebangsaan Inggris, mengurus hak paten ramuan yang selanjutnya diberi nama semen portland. Dinamai demikian karena warna hasil akhir olahannya mirip tanah liat Pulau Portland, Inggris. Hasil rekayasa Aspdin inilah yang sekarang banyak digunakan untuk bangunan.
Beton merupakan bahan konstruksi yang paling sering dan banyak digunakan dalam pembuatan struktur bangunan. Beton memiliki banyak keunggulan sebagai material struktur bangunan, diantaranya memiliki kuat tekan yang tinggi (tergantung desainnya), tahan terhadap suhu tinggi (diatas suhu 200 oC kuat tekan beton sudah mulai berkurang).
Beton didapat dengan mencampurkan semen, agregat (aggregate) halus, agregat kasar, air, dan kadang-kadang campuran lain. Semen memiliki sifat adhesif (adhesive) dan kohesif (cohesive) yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi suatu massa yang padat, perubahan dari material lunak menjadi material padat ini terjadi akibat suatu proses kimia dengan adanya air.
Kekuatan beton tergantung dari banyak faktor; antara lain : proporsi dari campuran, kondisi temperatur dan kelembaban dari tempat dimana campuran diletakkan dan mengeras/mengering. Proporsi campuran yang dimaksud di atas adalah pengaturan dari perbandingan semen, agregat kasar dan halus, air dan berbagai jenis campuran. Perbandingan dari air terhadap semen merupakan faktor utama penentuan kekuatan beton. Semakin rendah perbandingan air-semen, semakin tinggi kekuatan tekan. Suatu jumlah tertentu air diperlukan untuk memberikan aksi kimiawi di dalam pengerasan beton; kelebihan air meningkatkan kemampuan pengerjaan (mudahnya beton untuk dicorkan) akan tetapi menurunkan kekuatan.
Namun sebagaimana material struktur bangunan lainnya (baja, kayu dll), beton tidak terlepas dari kerusakan-kerusakan yang dapat mengurangi durabilitasnya. Kerusakan-kerusakan ini dapat disebabkan antara lain oleh kesalahan perencanaan, kesalahan pelaksanaan, kesalahan penggunaan atau karena pengaruh eksternal/lingkungan dimana struktur beton itu berada.
Jenis kerusakan yang terjadi pada beton diantaranya, retak, susut, rangkak, voids (honey combing, sand streaking, bugholes dan form scabbing), spalling, scaling, erosion, drumminess, akibat serangan kimia (asam sulfat, reaksi alkali, klorida), serangan fisik (beban berlebih, suhu, gempa, beban siklis dll)Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya bahwa diantara jenis kerusakan pada beton adalah terjadinya retakan, susu, dan rangkak, serta disebutkan pula bahwa perbandingan dari air terhadap semen merupakan faktor utama penentuan kekuatan beton. Oleh karena retakan, susut, dan rangkak biasanya terjadi akibat ketidak seimbangan komposisi air pada campuran, dipandang perlu mengetahui model matematika proses difusi pada beton yang diharapkan dapat memberikan informasi yang bermanfaat untuk menentukan metode pengeringan optimum sehingga dapat mengurangi kemungkinan terjadinya retakan pada beton.